Spotřeba tepla na ohřívání užitkové vody se dnes v ČR pohybuje okolo 1350 kWh na osobu za rok, což přibližně dělá 65 litrů vody na den, ohřáté z počáteční teploty 10°C na 55°C. Jedna z možností, jak čelit energetické krizi je vytápění a ohřev užitkové vody pomocí sluneční energie.

zvětšit obrázek

Kvalitní sluneční kolektor může zachytit v teplejší polovině roku, tedy od dubna do konce září, asi 50 a více procent dopadajícího slunečního záření. To znamená zhruba 450 kWh na metr čtvereční za tuto část sezóny. Protože spotřeba teplé vody v tuto dobu dělá zhruba 650 kWh na osobu, stačí v našich podmínkách okolo 1,5 metru na jednoho člena domácnosti k přípravě teplé vody v letním období a jejímu předehřívání v zimním. Solární zařízení, které si můžete nechat instalovat na samostatnou konstrukci na střeše nebo může tvořit součást střechy a nahrazovat střešní krytinu, tedy v rodinném domku pro 3 osoby musí mít plochu kolektorů 4 až 6 metrů a zásobník o objemu asi 300 litrů.

Dobré podmínky

V České republice žije dnes zhruba 10,2 milionů lidí v celkem asi 3,7 milionech bytů. Z toho je 1,5 milionu bytů v rodinných domech a 1 milion 150 tisíc bytů v panelácích s plochou střechou. Zbylých 26 procent bytů je v tradičních domech s cihlovými střechami. Pokud by v Čechách existoval program na podporu solární energie a kolektory by se dostaly na jednu třetinu domků s vyhovující střechou, roční úspora při výrobě elektrické energie by dosahovala asi 1 milion MWh.

Investice, která se jednou vrátí

Z vakuového kolektoru lze očekávat zisk okolo 800 – 1200 kWh ročně. Investice se v případě instalace malého solárního zařízení na podporu vytápění a zejména na podporu teplé užitkové vody se budou pohybovat okolo sta tisíc korun. Je vhodné posoudit výši provozních nákladů, je to sice hodně, ale dalších 20 až 40 let se dá počítat s bezplatnou dodávkou tepla. V Rakousku je každý osmý rodinný dům vybavený solárním systémem a plocha slunečních kolektorů tam přesahuje 2 miliony metrů čtverečních.

Jak funguje solární zařízení

Teplo představované dopadajícím slunečním zářením je kolektorem předáváno kapalině solárního okruhu (směsi vody a kapaliny zajišťující mrazuvzdornost), která proudí potrubím do zásobníku/bojleru. Tam předavačem tepla ohřívá vodu. Tepelný zásobník by měl mít takový objem, aby obsahoval zásobu ohřáté vody na několik dnů. Instalováním přídavného topného tělesa (např. elektrického) je zabezpečena dostatečná teplota ohřáté vody i při déletrvajícím špatném počasí. Kapalina, která byla ochlazena předáním tepla do zásobníku, teče zpět ke kolektoru. Tlačí ji tam čerpadlo. Elektronický spínač zabezpečuje, aby čerpadlo běželo pouze tehdy, když je od slunečního kolektoru očekáván energetický výtěžek - kapalina v kolektoru je patřičně teplejší než voda u dna zásobníku. Ještě je zde důležitá expanzní nádoba. Ta vyrovnává změny objemu kapaliny při měnících se teplotách a udržuje v solárním zařízení vhodný provozní tlak. Brzda samotížné cirkulace zabraňuje samotížnému proudění při zataženém nebi a v noci, když by naopak zásobník předával teplo chladnějšímu kolektoru. Přetlakový ventil zabezpečuje, aby při nadměrně zvýšeném tlaku mohla kapalina ze solárního okruhu uniknout. Odvzdušňovací ventil se montuje na nejvyšší místo, aby bylo možné vypustit plyn nashromážděný v nejteplejším místě okruhu. Dalšími doplňky zařízení jsou uzavírací a plnicí kohouty.

zvětšit obrázek

Nezbytné dohřívání

V zimní polovině roku bývá voda zpravidla v horní třetině zásobníku dohřívána topným kotlem prostřednictvím dalšího předavače tepla. Může být buď pouze s ohřevem sluneční energií (monovalentní) nebo kombinovaný, např. s připojením na kotel ústředního vytápění (2 zdroje - bivalentní ) nebo i na elektrickou energii (3 zdroje - trivalentní). Umístění topných vložek (těles): solární nejníže, kotlová uprostřed a elektrická nahoře. Jejich výkon musí být úměrný objemu ohřívané vody. Plocha solární vložky musí být dostatečně velká pro maximální přestup tepla v létě v poledních hodinách. Objem ohřívače musí odpovídat ploše kolektorů, aby i v parném létě stačil akumulovat zachycenou energii a nedošlo k omezení provozu systému. V případě pouze solárního ohřevu a nízkých teplot se na dně ohřívače mohou rozmnožit mikroorganizmy.



text: Martin Matoušek

foto: archiv autora

Hodnocení článku

hlasů: 10

Diskuze